Laserionisationsspektroskop

• Fachliche Zuordnung: Chemische Festkörper- und Oberflächenforschung
• Förderung: Förderung in 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 461871364

Die laserinduzierte Ionisationsspektroskopie zählt zu den ältesten Laseranwendungen überhaupt. Sie erlaubt die Analyse und Bestimmung der chemischen Zusammensetzung fester, flüssiger und gasförmiger Stoffe ohne besondere Probenpräparation und weist zudem ein geringes Detektionslimit auf. Dies macht das Verfahren zu einem störungsarmen und mächtigen Hilfsmittel in der Oberflächenanalytik. Zudem ermöglichen neuartige Ansätze der Signalauswertung die Messung geringster chemischer Änderungen sowie die Quantifizierung von Hauptbestandteilen und sogar Spurenelementen ohne jegliche Kalibrierung. Da die Anregung mittels fokussierter Laserstrahlung erfolgt, ist eine hohe laterale Auflösung und Tiefenauflösung, etwa zum dreidimensionalen Elementemapping, ohne weiteres realisierbar. Durch Messungen in definierten Umgebungen bezüglich Gaszusammensetzung und Druck können störende plasmainduzierte Effekte wie beispielsweise Selbstabsorption von Spektrallinien unterbunden werden, was eine erhöhte Auswertegenauigkeit zur Folge hat. All diese Alleinstellungsmerkmale eines Laserionisationsspektroskops ermöglichen die Analyse einer breiten Palette von Materialien, bzw. durch Oberflächenmodifikation hervorgerufenen Effekten. So können beispielsweise gezielt induzierte Stöchiometrieänderungen detektiert und quantifiziert werden. Der Aufbau des Gerätes als geschlossenes System der Laserschutzklasse 1 ermöglicht eine rasche und sichere Analyse großer Probenmengen. Aufgrund dieser genannten Messprinzip-spezifischen Vorteile und Alleinstellungsmerkmale stellt das beantragte Laserionisationsspektroskop eine essentielle Erweiterung der Analysemöglichkeiten im Forschungsschwerpunkt Laser- und Plasmatechnologie an der HAWK dar. In den hier bearbeiteten Fragestellungen ist zumeist eine Detektion geringster chemischer Änderungen an Oberflächen einer Vielzahl verschiedener Probenmaterialien notwendig. Somit trägt das beantrage Gerät erheblich zum Erkenntnisgewinn in den einzelnen Forschungsfeldern des Schwerpunkts bei.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Laserionisationsspektroskop
• Gerätegruppe: 1811 Emissions-Spektrometer
• Antragstellende Institution: Hochschule für angewandte Wissenschaft und Kunst; Hildesheim/Holzminden/Göttingen
• Leiter: Professor Dr. Christoph Gerhard